光电材料与器件考试资料整理
光电材料与器件复习题
复习题3、可见光谱的波长范围为380~780nm。
红外辐射波长比可见光波长长。
紫外辐射波长比可见光的波长短4、全波段电磁波都可成为信息的载体5、光电器件是在人类探索和研究光电效应的进程中产生和发展的6、光电效应是各种光电器件工作的物理基础。
知道每一种光电器件利用的是哪种光电效应7、人类历史上制成的第一个光电发射体是银氧铯光电阴极8、光电效应可分为内光电效应和外光电效应两大类，其中，外光电效应的特点是受激电子逸出固体表面进入真空，即产生光电子发射。
9、内光电效应的受激电子不逸出固体表面，只在固体内部运动.10、光电效应的特点是：1）单个光子对电子直接作用；2）具有频率（波长）选择性；3）响应速度一般比较快。
而光热效应则无频率（波长）选择性，响应速度一般较慢，且容易受环境温度变化的影响。
11、光电器件的特性参数可分为哪四大类，每一类有哪些具体的参数？12、量子效率、光电灵敏度(响应率、积分灵敏度) 的定义、峰值波长13、单色响应率器件输出的电信号（电压或电流）与输入单色辐射通量之比，单色灵敏度(单色响应率)取最大值时，对应的单色辐射波长为峰值波长，灵敏度称为峰值波长灵敏度14、光电器件的主要噪声来源有：光电转换过程的量子噪声；光电导的产生—复合噪声；热电效应的温度噪声；热噪声；低频噪声；介质损耗噪声；1/f噪声15、噪声随着信号的增强而增大16、信号与噪声之比值来描述，简称为信噪比17、噪声等效功率表示光电探测器最小可探测的功率值18、NEP值愈大器件的性能愈差19、探测率D等于噪声等效功率NEP的倒数20、分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨能力，通常用光电成像器件（系统）在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹数来表示。
21、pl/mm、电视线、视频带宽22、什么是线性位移不变性（LSI）条件？23、何为点扩展函数、线扩展函数和边缘扩展函数?相互关系如何？24、在空间域中，输出图像的分布函数等于输入图像的分布函数与归一化点（线）扩展函数的卷积25、空间域与空间频率域的成像公式26、点（线）扩展函数与光学传递函数的关系27、光学传递函数的模称为调制传递函数。
光电子器件材料考核试卷
4.光电探测器的灵敏度与光吸收系数成反比。（）
5.透明导电材料必须同时具备高电导率和低透光率。（）
6.光隔离器可以保证光信号在光纤通信系统中不会发生反射。（）
7.量子点的发光效率与其尺寸大小无关。（）
8.光波导可以用于实现光信号的传输和路由。（）
9.有机发光材料在光电子器件中的应用主要是制造LED。（）
3. A,B,C
4. A,B,C
5. B,D
6. A,B,C
7. A,B
8. A,B
9. C,D
10. B,D
11. A,D
12. A,B
13. A,B,C
14. A,C
15. B,C
16. A,D
17. A,B,C,D
18. A,B,C
19. A,B,C,D
20. A
三、填空题
1.硅锗(SiGe)
A.硅(Si)
B.砷化镓(GaAs)
C.聚合物
D.玻璃
18.在光电子器件中，以下哪些因素影响光电转换效率？()
A.光吸收系数
B.载流子寿命
C.载流子迁移率
D.器件结构
19.以下哪些材料适用于光电探测器？()
A.硅(Si)
B.砷化镓(GaAs)
C.硫化镉(CdS)
D.碲化镉(CdTe)
20.哪些材料在光电子器件中具有压电性质？()
16.用于光存储的有机发光材料，其特点是什么？()
A.高热稳定性
B.高电导率
C.可逆的光致变色性
D.高折射率
17.以下哪种材料适合用于光纤的制备？()
A.硅(Si)
B.硼硅玻璃
C.铝(Al)
光电子材料和器件复习资料
试卷题型分布100分选择题、填空题、名词解释、问答题、论述题选择题内容不仅仅在这里面，包括书里、课堂讲授第一章一、单项选择题可见光的波长范围为[C ]A 200—300nmB 300—380nmC 380—780nmD 780—1500nm二、填空1．异质p-n结指p端与n端为不同材料形成的p-n结2．P型半导体是向本征半导体中参入低价元素形成的。
P型半导体中的导电粒子为空穴。
3. 红外线，它是一种人眼看不见的光线，但实际上它与其他任何光线一样，也是一种客观存在的物质。
任何物质，只要它的温度高于__ O K __，就会有红外线向周围空间辐射。
三、名词解释：非本征半导体，pn结，直接带隙，间接带隙，光致发光，电致发光，内量子效率，外量子效率，发光效率，垂直腔面发射激光器，l·pn结的空间电荷区具有什么样的特点?它是如何形成的?2·简述直接带隙半导体及间接带隙半导体材料的发光过程。
两者有何不同?3.发光二极管的发光原理是什么?4·理解半导体材料中实现光放大的粒子数反转条件。
5·半导体激光器产生激光需要满足哪些条件?6·双异质结半导体激光器为什么可以显著降低阈值电流?7、垂直腔面发射激光器优点8、什么是半导体材料的本征吸收？9、双异质结半导体激光器为什么可以显著降低阈值电流？第二章常用的激光晶体、激光玻璃、激光陶瓷有哪些？P28-32常用的固体激光器的基质材料有哪些？光泵固体激光器的三个基本组成部分P41固体激光器的主要优点谐振腔腔长公式P47阈值增益系数公式P58常见的固体激光器P62激活离子P27，基质材料P28光学谐振腔的基本结构及其作用。
P44第六章光子效应、光热效应、光电导效应、光生伏特效应光电发射效应光热效应有哪些？光子效应有哪些？常见的光电二极管。
硅太阳能电池类型光热效应的特点有哪些？光电二极管的原理及其主要的物理过程。
光电池从材料和结构上分为4类，各有什么特点？PIN光电二极管优点和特点雪崩光电二极管的工作原理雪崩光电二极管的特点论述光敏电阻的基本特性。
光伏材料与器件检测复习重点DOC
光伏材料与器件检测复习重点题型:填空、名词解释、简答题、综合题一、填空题1、X射线的本质是（电磁波），其波长为（0.01~10nm）。
它既具有（波动性），又具有（粒子性），X射线衍射分析是利用了它的（波动性）。
X射线的核心部件是（X射线发射器）。
2、X射线一方面具有波动性，表现为具有一定的（衍射），另一方面又具有粒子性，体现为具有一定的（质量和能量）。
3、莫塞莱定律反映了材料产生的（特征X射线波长）与其（原子序数）的关系。
4、当高速的电子束轰击金属靶会产生两类X射线，它们是（特征X射线）和（连续X射线），其中在X射线粉末衍射中采用的是（特征X射线）。
5、特征X射线是由元素原子中（内层电子跃迁）引起的，因此各元素都有特定的（特征X射线）和（激发）电压，特征谱与原子序数之间服从（莫塞莱）定律。
6、同一元素的λKα1、λKα2、λKβ的相对大小依次为（λKα1>λKα2>λKβ）；能量从小到大的顺序为（λKα1<λKα2<λKβ）。
（注：用不等式标出）7、X射线通过物质时，部分X射线将改变它们前进的方向，即发生散射现象。
X射线的散射包括两种：（相干散射）和（非相干散射）。
（相干散射）是X射线衍射分析方法的技术基础。
8、布拉格公式是（2d sinθ= nλ）。
9、晶体产生X射线衍射的必要条件：（布拉格方程）。
10、X射线照射固体物质，产生的可能物理信号有：（散射、光电效应、透射X射线和热）。
基于这些信号建立的分析方法有：（X射线衍射、X射线荧光光谱、X射线激发俄歇电子能谱、X射线光电子能谱等）。
11、二次电子的产额随着样品的倾斜度的变化而变化，倾斜度越小，二次电子产额越（低）。
12、扫描电子显微镜常用的信号是（二次电子信号）和（背散射电子信号）。
13、背散射电子的产额与样品的原子序数的关系是原子序数越小，背散射电子产额越（低）。
二、名词解释1、相干散射和非相干散射(1)相干散射：X射线光子与原子内的紧束缚电子相碰撞时，光子的能量可认为不受损失，而只改变方向。
光电技术复习资料
1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。
2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。
其发光机理可以分为PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。
4. 光电信息变换的基本形式信息载荷于光源的方式，信息载荷于透明体的方式，信息载荷于反射光的方式，信息载荷于遮挡光的方式，信息载荷于光学量化器的方式，光通信方式的信息变换。
D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。
1. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是 （D）A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压 （C）A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管3. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是： （D）A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动4. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力5. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D）A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽6. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是 （A）A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D）A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池8. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
光电材料与器件试卷.doc
光电材料与器件试卷（笫-•题：光生伏打效应）光生伏打效应：是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发牛变化而产半电动势和电流的一种效应。
严格來讲，包括两种类型：—类是发生在均匀半导体材料内部；一类是发生在半导体的界而。
虽然它们之间有一定相似的地方，但产生这两个效应的具体机制是不和同的。
通常称前一类为丹倍效应，而把光心伏打效应的涵义只局限于后一类情形。
当两种不同材料所形成的结受到光辐照时，结上产生电动势。
它的过程先是材料吸收光了的能量，产生数量相等的正、负电荷，随后这些电荷分别迁移到结的两侧，形成偶电层。
产牛:条件：光半伏打效应虽然不是瞬时产牛•的，但其响应时间是相当短的。
当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会产生光生伏打效应。
光生伏打效应使得PN结两边出现电压，叫做光生电压。
使PN结短路，就会产生电流。
（第二题：激光的原理与特点）激光的原理：激光其实质就是受激辐射。
受激辐射是指处于高能级的电了在光了的“刺激”或者“感应”下，跃迁到低能级，并辐射出一个和入射光子同样频率的光子。
受激辐射的最大特点是由受激辐射产生的光子与引起受激辐射的原來的光子具冇完全相同的状态。
它们具有相同的频率，相同的方向，完全无法区分出两者的差异。
这样，通过一次受激辐射，一个光子变为两个相同的光子。
这意味着光被加强了，或者说光被放大了。
这正是产生激光的基木过程。
光子射入物质诱发电子从高能级跃迁到低能级，并释放光子。
入射光了与释放的光了有相同的波长和相位，此波长对应于两个能级的能量差。
一个光了诱发一个原子发射一个光子，最后就变成两个相同的光子。
激光的特点：1、相干性好激光与普通光相比则大不相同。
因为它的频率很单纯，从激光器发出的光就町以步调一致地向同一方向传播，可以用透镜把它们会聚到一点上，把能量高度集小起來，这就叫相干性高。
一台巨脉冲红宋石激光器的亮度可达1015w/cm2-sr,比太阳表面的亮度还高若干倍。
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1-吸收系数a ：介质单位长度上由于吸收而引起的光谱辐射功率P的相对减小量。
2. 透射系数R：3. 本征吸收：半导体当中电了在能级之间发生跃迁所形成的吸收过程。
4. 发生木征吸收的必要条件：光了能量大于禁带宽度5. 木征吸收限入°：吸收系数显著下降的特定波长6. 直接跃迁：电子在K空间波矢方|hj—致的跃迁7. 间接跃迁：除吸收光了外，还与晶格交换能量的非直接跃迁8. 半导体的光吸收主要包括：1激子吸收：受激电子和空穴相互束缚而结合在一起形成一个新的系统2自由载流了吸收：电了和空穴在带内跃迁而引起的吸收3.杂质吸收：束缚在杂质能级上的电了可以吸收光了跃迁到导带，而杂质能级上的空穴同样可以吸收光了跃迁到价带4晶格振动吸收：在远红外区域内低能光了被晶格吸收转变为声了。
9. 光电导：由于光照而引起的半导体电导率增加10. 解释为什么光敏电阻材料一般都选择高阻材料且在低温下使用：11. 定态光电导：恒定光照下产生的光电导。
12. 光电导弛豫：光照停止以后光电流逐渐消失，这种在光照下电导率逐渐上升，光照停止后电导率逐渐下降的现象称为……13. 光电导的灵敏度：一定光照强度下光电导的强弱。
14. 光电导增益：15.15. 解释光生伏特效应原理：当用适当波长的光照射非均匀半导体时（如PN JUNTION）,由于内建电场的作用，半导体背部产生电动势，如果PN结短路则会产生电流。
16. 光电池工作时的三股电流：光生电流，光生电压导致的PN结正向电流，流经外电路的电流17. 表征光电池IV特性的三个最重要参数：开路电压，短路电流，填充因了18. 根据不同的激发方式，可以将发光过程分为：电致发光，光致发光，阴极发光19. 辐射跃迁：电了由高能级向低能级跃迁时必然放出能量，如果跃迁过程伴随着放出光了,这种跃迁称为辐射跃迁。
20. 无辐射跃迁：电子在跃迁过程中不发射光了。
21. 辐射跃迁可以分为：本征跃迁和非本征跃迁22. 无23. PN结的注入发光原理：对pn结加反向偏压使势垒降低从而减小内部电场，电了从n[x：注入P区，空穴从p区注入n区，电子空穴都属于非平衡少子，它们与多子复合发光。
《光电子材料与器件》-题库
《光电子材料与器件》题库选择题:1. 如下图所示的两个原子轨道沿z轴方向接近时，形成的分子轨道类型为( A )(A) *σ(B) σ(C) π(D) *π2. 基于分子的对称性考虑，属于下列点群的分子中不可能具有偶极矩的为（C）（A）C n（B）C n v（C）C2h（D）C s3. 随着温度的升高，光敏电阻的光谱特性曲线的变化规律为（B）。
（A）光谱响应的峰值将向长波方向移动（B）光谱响应的峰值将向短波方向移动（C）光生电流减弱（D）光生电流增强4. 利用某一CCD来读取图像信息时，图像积分后每个CCD像元积聚的信号在同一时刻先转移到遮光的并行读出CCD中，而后再转移输出。
则该CCD的类型为（B ）（A）帧转移型CCD （B）线阵CCD （C）全帧转移型CCD （D）行间转移CCD5. 对于白光LED器件，当LED基片发射蓝光时，其对应的荧光粉的发光颜色应该为（D）（A）绿光（B）紫光（C）红光（D）黄光6. 在制造高效率太阳能电池所采取的技术和工艺中，下列不属于光学设计的为（C）（A）在电池表面铺上减反射膜;（B）表面制绒;（C）把金属电极镀到激光形成槽内;（D）增加电池的厚度以提高吸收7. 电子在原子能级之间跃迁需满足光谱选择定则，下列有关跃迁允许的表述中，不正确的是（B ）：（A）总角量子数之差为1（B）主量子数必须相同（C）总自旋量子数不变（D）内量子数之差不大于28. 物质吸收一定波长的光达到激发态之后，又跃迁回基态或低能态，发射出的荧光波长小于激发光波长，称为（B）。
（A）斯托克斯荧光（B）反斯托克斯荧光（C）共振荧光（D）热助线荧光9. 根据H2+分子轨道理论，决定H原子能否形成分子的主要因素为H原子轨道的（A ）（A）交换积分（B）库仑积分（C）重叠积分（D）置换积分10. 下列轨道中，属于分子轨道的是（C）（A）非键轨道（B）s轨道（C）反键轨道（D）p 轨道11. N2的化学性质非常稳定，其原因是由于分子中存在（D ）（A）强σ 键（B）两个π键（C）离域的π键（D）NN≡三键12. 测试得到某分子的光谱处于远红外范围，则该光谱反映的是分子的（B ）能级特性。
光电材料器件复习资料(必考)
第一章PN结空间电荷区的形成过程：在形成结之前，N型材料中费米能级靠近导带底，P型材料中费米能级靠近价带顶。
当N型材料和P型材料被连接在一起时，费米能级在热平衡时必定恒等。
恒定费米能级的条件是由电子从N型一边转移至P型一边，空穴则沿相反方向转移实现的。
电子和空穴的转移在N型和P型各边分别留下未被补偿的施主离子N d+和受主离子N a-。
它们是荷电的，固定不动的，称为空间电荷。
空间电荷存在的区域叫做空间电荷区。
加偏压的PN结的能带图的画法：耗尽层宽度：雪崩击穿：Ｎ区的杂散空穴进入空间电荷层，从电场获得动能，和晶格碰撞电离出一个电子，而后原始的和产生的载流子继续发生更多的碰撞，使载流子数得到倍增．（能描述高电压下击穿的结）齐纳击穿：在高电场下耗尽区的共价键断裂产生电子和空穴，即有些价电子通过量子力学的隧道效应从价带转移到导带，从而形成反向隧道电流．（只能描述具有低击穿电压的结）反向偏压：在P侧加上相对N侧为负的电压-V R，势垒高度增加，阻挡载流子通过PN结扩散，结的阻抗很高，电流非常小。
（PN结耗尽层的宽度随着反向偏压的增加而增加。
）产生隧道电流的条件:（1）费米能级位于导带或价带的内部；（2）空间电荷层的宽度很窄，因而有高的隧道穿透几率；（3）在相同的能量水平上在一侧的能带中有电子而在另一侧的能带中有空的状态。
当结的两边均为重掺杂，从而成为简并半导体时，（1）、（2）条件满足。
外加偏压可使条件（3）满足。
PN结—同质结：由导电类型相反的同一种半导体单晶材料组成。
异质结：由两种基本物理参数（如禁带宽度）不同的半导体单晶材料组成的结。
pN异质结：和同质结相似，其势垒在界面两侧呈抛物线形状。
不同的是，在界面处宽带一侧多了一个尖峰，窄带一侧出现一个能谷。
尖峰可以阻止电子向宽带一侧运动—载流子的限制作用。
异质结的特性：（1）异质结的高注入比；（2）异质结的超注入现象；（3）异质结对载流子和光的限制；（4）异质结的“窗口效应”异质结的“窗口效应”：两种半导体在一起形成异质结时，由于禁带宽度不同，对光波的吸收波长也不同，即光响应不同。
光电功能材料及应用-考试重点
不会划伤盘面和损坏光头，能自由更换光盘; (5) 低信息位价格：即存储每位信息的价格低，为磁存储
激光物质是三能级或四能级结构
激光器的构成：
(1).工作物质 (2).激励源 (3).谐振腔
激光具有下列特点：
（1）相干性好。 （2）单色性纯。 （3）方向性好。 （4）亮度高。
20
激光的特点及应用
1.方向性好：
➢ 发散角小：
应用—激光测距
例：下列哪个应用利用了激光方向性好的特点？
➢亮度高：
激光加工、激光手术、激光武器等就利用
二、超导特性
1、完全导电性
2、完全抗磁性（反磁性）
在超导态下，超导体内没有磁力线通过，磁场强度恒为零，这 种现象称为超导体的完全抗磁性，或称迈斯纳效应。此时电流 只通过导体表面。
13
三、超导体的临界条件
1、临界温度 TC
2、临界磁场强度 HC
3、临界电流密度JC
在无外磁场条件下使超导体通电，当电流密度超过一 定值后，超导体失去超导电性而恢复正常态。破坏超导态 的最小电流密度称为临界电流密度JC.
18
3、粒子数反转
要想使受激辐射占优势或者说占主导地位，就必须使 N2>N1。如果借助于外界的激励，破坏粒子的热平衡分布， 就可能使高能级E2的粒子数N2大于低能级E1的粒子数N1。 由于它同正常分布相反，所以叫粒子数反转分布，见图4。
图4 粒子数的分布 （a）正常分布 （b）反转分布
光电技术复习资料
1.半导体对光的吸收可分为本征吸收，杂质吸收，激子吸收，自由载流子吸收和晶格吸收。
2.光与物质作用产生的光电效应分为内光电效应与外光电效应两类。
3. 发光二极管(LED)是一种注入电致发光器件，他由P型和N型半导体组合而成。
其发光机理可以分为PN结注入发光与异质结注入发光两种类型。
4. 光电信息变换的基本形式信息载荷于光源的方式，信息载荷于透明体的方式，信息载荷于反射光的方式，信息载荷于遮挡光的方式，信息载荷于光学量化器的方式，光通信方式的信息变换。
D电极的基本结构应包括转移电极结构，转移沟道结构，信号输入单元结构和信号检测单元结构。
1. 对于P型半导体来说，以下说法正确的是（D）A 电子为多子B 空穴为少子C 能带图中施主能级靠近于导带底D 能带图中受主能级靠近于价带顶2. 下列光电器件, 哪种器件正常工作时需加100-200V的高反压（C）A Si光电二极管B PIN光电二极管C 雪崩光电二极管D 光电三极管3. 对于光敏电阻，下列说法不正确的是：（D）A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系B 光敏面作成蛇形，有利于提高灵敏度C 光敏电阻具有前历效应D 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动4. 在直接探测系统中, (B)A 探测器能响应光波的波动性质, 输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相位B 探测器只响应入射其上的平均光功率C 具有空间滤波能力D 具有光谱滤波能力5. 对于激光二极管（LD）和发光二极管（LED）来说，下列说法正确的是（D）A LD只能连续发光B LED的单色性比LD要好C LD内部可没有谐振腔D LED辐射光的波长决定于材料的禁带宽6. 对于N型半导体来说，以下说法正确的是（A）A 费米能级靠近导带底B 空穴为多子C 电子为少子D 费米能级靠近靠近于价带顶7. 依据光电器件伏安特性, 下列哪些器件不能视为恒流源: （D）A 光电二极管B 光电三极管C 光电倍增管D 光电池8. 硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
光电材料与器件 期末复习题
光电材料与器件复习题第一章1.光电探测器：光电导效应、光伏效应———内光电效应发光二极管、半导体激光器：载流子的注入和复合发光效应太阳能电池：光生伏特效应外光电效应 :在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象,光电管、光电倍增管。
2.(1)原子核外电子排布能量最低原理核外电子在原子轨道上的排布，应使整个原子的能量处于最低状态。
即填充电子时，是按照近似能级图中各能级的顺序由低到高填充的。
泡利不相容原理在同一原子中，不可能有两个电子具有完全相同的四个量子数。
如果原子中三个量子数相同，第四个一定不同，即同一轨道最多能容纳2个自旋方向相反的电子。
洪特规则在同一亚层的各个轨道上，电子的排布尽可能分占不同的轨道，并且自旋相同。
（2）电子在能带中的排布排布原则:能量最低原理——按由低到高的顺序填充各能级。
泡利不相容原理——同一能级最多容纳2个自旋方向相反的电子。
3.费米能级EF是反映电子在各个能级中分布情况的参数。
对于具体的电子体系，在一定温度下，只要确定了EF，电子在能级中的分布情况也就完全确定了。
对于一定的半导体，费米能级随温度以及杂质的种类和数量而变化。
费米能级位置较高，说明有较多的能量较高的量子态上有电子。
在绝对零度（T=0）时，费米能级EF可看成量子态是否被电子占据的一个界限。
4.（注意）（1）非平衡载流子的注入光注入：用光照射半导体产生非平衡载流子的方法。
（光-电器件，光-光器件）电注入：给PN结加正向偏压，PN结在接触面附近产生非平衡载流子。
当金属和半导体接触时，加上适当的偏压，也可以注入非平衡载流子。
电-光器件）（2）非平衡载流子的复合非平衡载流子的复合：非平衡载流子是在外界作用下产生的，当外界作用撤除以后，由于半导体的内部作用，导带中的非平衡电子将落入到价带的空状态中，使电子和空穴成对地消失。
非平衡载流子的复合是半导体由非平衡态趋向平衡态的一种弛豫过程，属于统计性的过程。
5.量子限制效应(QCE，Quantum Confinement Effect)，指固体材料的尺度缩小到一定值时，即在某一维度上可与电子的德布洛意波长或电子平均自由程相比拟或更小时，电子的运动受到局限，电子态呈量子化分布，连续的能带分解为分立的能级。
光电传感器考试必备复习材料综述
第一章 光电传感器 光电效应一、外光电效应：在光线作用下，能使电子逸出物体表面的现象。
如光电管和光电倍增管。
外光电效应器件:光电管和光电倍增管。
二、内光电效应：（a) 光电导效应:在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象。
如光敏电阻。
（b)光生伏特效应：在光线作用下使物体产生一定方向的电动势的现象，也称为阻挡层光电效应。
如光电池、光敏晶体管等光电器件。
内光电效应器件：光敏电阻、光电池和光敏二极管和光敏晶体管 三、光照射物体时，电子吸收入射光子的能量，每个光子具有的能量是：E h γ=h ——普朗克常数(h=6.62620*10-34 尔格.秒)γ——光的频率（Hz ），波长短，频率高，能量大能量守恒定律如果光子的能量E 大于电子的逸出功A ，超出的能量表现在电子逸出的动能，电子逸出物体表面，产生光电子发射。
能否产生光电效应，取决于光子的能量是否大于物体表面的电子逸出功。
也就是说，能否产生光电效应只与光子的频率γ和普朗克常量h 有关，与光照强度无关。
红限频率或长波限：当光子的能量等于光子的逸出功时，即E=h γ=A 时，γ就是红限频率或长波限。
光敏电阻:1.结构和原理当无光照时，光敏电阻值(暗电阻)很大，电路中电流很小 当有光照时，光敏电阻值(亮电阻)急剧减少，电流迅速增加2012E h mv Aγ==+逸出后的电子动能 逸出功所吸收的光子能量2．光敏电阻的特性（非线性）暗电阻和暗电流:光敏电阻在室温条件下，在全暗后经过一定时间测量的电阻值，称为暗电阻。
此时流过的电流，称为暗电流。
亮电阻:光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。
光电流:亮电流与暗电流之差，称为光电流。
伏安特性在一定照度下，光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系1、在给定的偏压情况下，光照度越大，光电流也就越大；2、在一定光照度下，加的电压越大，光电流越大，没有饱和现象。
3、光敏电阻的最高工作电压是由耗散功率决定的，4、耗散功率又和面积以及散热条件等因素有关。
光电材料与器件 考试卷 B (1)
皖西学院2016–2017学年度第1学期考试试卷（B卷）电气学院光电信息专业2014级光电材料与器件课程题号一二三四五六七八总分得分一．填空题：本大题共10小题，每空1.5分，共15分。
1．在本征半导体中，电子浓度n与空穴浓度p_相等_。
2．半导体pn结附近载流子被耗尽的区域，称为_空间电荷区_，或者耗尽区。
3．间接带隙半导体发光效率比直接带隙半导体发光效率_低_。
4．半导体发光二极管的外部量子效率等于__内部量子效率_与取出效率的乘积。
5．半导体激光器出射激光的三大条件为粒子数反转、_阈值条件_与驻波条件。
6．玻璃基质是激光重要的材料之一，与晶体基质相比，有两个重要的区别：一、玻璃的热导率远__低__于绝大多数晶体基质材料；二、玻璃中激活离子的固有发射谱线比晶体中的宽，线宽加宽增大了激光阈值。
7．光纤的特性参数包括_数值孔径_、相对折射率差、归一化频率、折射率分布与截止波长。
8．单模光纤的色散包括_材料色散_和波导色散。
9．在非线性光学现象中，和频属于__二__阶非线性光学效应。
10．光敏电阻在一定的外加电压条件下，当没有光照的时候，流过的电流称为_暗电流__。
二．判断题：本大题共15小题，每小题1分，共15分。
1．GaP是直接带隙半导体发光材料。
×2．发光二极管的发射光谱单色性非常好，辐射光的波长只有单一的值。
×3．固体激光器由泵浦源、固体激光工作物质与光学谐振腔所组成。
√4．Nd:YAG晶体不是激光晶体。
×5．半导体激光器中，对PN结施加反向偏压也能产生激光。
×6．只要形成光放大，以及满足阈值条件就可以产生稳定出射的激光。
×7．光纤激光器属于光纤无源器件。
×8．光参量振荡与频率调谐技术的基本原理是非线性光学中的差频。
√9．NaCl晶体不是非线性光学晶体。
√10．光纤激光器结构中，也包含有光学谐振腔。
√11．声光调制属于光的外调制。
光电信息材料与器件复习重点
1、有机电子器件可以分为哪几类？有机场效应晶体管、有机太阳能电池、有机电致发光、有机传感器、有机存储器2、画出典型的二极管存储器件的器件结构；3、若按照存储类型对存储器进行分类，可以分为哪几种？根据器件的易失性与否，电存储器可以分为两类：易失性存储器和非易失性存储器。
对于易失性存储器，当外电场撤除后，器件原来存储的数据就会丢失，需要一个持续的扫描电压来维持信息的存储。
这类器件具有动态随机存储（DRAM）功能（例如电脑WORD文档，如果电脑突然断电还未保存那么信息就会消失掉），我们计算机中的内存应该就是一种易失性的器件。
对于非易失性存储器，撤掉外加电压以后，器件的存储状态依然能够稳定存在，具有记忆特性。
如果在外界刺激下存储状态保持不变，则这种器件具备一次写入多次读取（WORM）功能（这类存储器件一旦被写入就不容易再修改所存储的数据，可用于档案存储、数据库等，），我们日常生活中的光盘应该就是一种具有WORM的非易失性器件；如果在外界刺激下，如施加反向电压或电流脉冲等方式使ON态重新转变为OFF态，则它具有闪存（FLASH）特性，如硬盘、U盘就具有闪存特性。
动态随机存储（Dynamic random access memory,DRAM）：当外电场撤除后，器件原来所存的数据就会丢失，如果要维持存储的信息，就要对器件提供持续的扫描电压。
一次写入多次读取存储（Write-once read-many times,WORM）：撤掉外电压后，器件的存储状态依然能够稳定存在，具有记忆特性，如果在外界刺激下存储状态保持不变。
闪存器件（Flash）：通过某种刺激诸如施加反向电压、电流脉冲等重新使ON态转变为OFF态。
4、简要说明二极管存储器件的存储原理。
有机电存储器通常由有机薄膜及其两端的电极构成,结构类似于夹层式三明治.按照电极排列方式不同可以分为:交叉式[10]和掩模式[11],结构见图1.其中交叉式器件可以进行功能层的叠加,实现三维存储,显著地提高存储密度.电存储器的电极一般呈对称或不对称性,其材料有Cu,Al,ITO,Au,p或n型掺杂硅以及PPy导电薄膜.有机电存储器的工作原理:在电极两端施加一个工作电压,当场强增大到一定值时,器件由低(或高)导电态转变为高(或低)导电态.通常,低导电态和高导电态可分别表示为Off和On态,对应着二进制系统中的“0”态和“1”态,外加的电信号相当于信息的“写”、“读”或“擦”.在外电场撤除后,若存储态可稳定存在,则具有记忆特性,这种器件称为非易失性存储器.对于非易性存储器,若通过某种刺激诸如施加反向电压、电流脉冲等可以实现On与Off态的相互转换,则它具有闪存(flash)功能[12],可潜在应用于硬盘和U盘;若在外界刺激下存储状态维持不变,具有一次写入多次读取(write-once readmany times,WORM)功能[10],此时存储的数据不会因各种意外而丢失或被修改,保证了用户对重要数据安全长期存储的要求,同时它还可应用于射频标签等领域.若外电场撤除后存储状态在短时间内恢复到初始态,即具有易失性,这种器件称为易失性器件.若易失性器件可通过动态间歇式电压或电流刷新来维持存储状态,则它具有了动态随机存储(dynamicrandom access memory,DRAM)功能[13],可以用于资讯及通讯等产品领域,如计算机主存和手机.评价有机电存储的主要性能参数有电流开关比、读写循环次数、响应时间、维持时间以及存储密度等.电流开关比即On态与Off态时的电流比,信息存储时开关比越高,存储器的误读率越低.读写循环次数即器件的寿命,指器件反复进行读写擦的次数,它是决定一种存储器能否成功开发应用的关键,循环次数越多越好.响应时间直接影响着存储器的读写速度,响应时间越快,读写速度越快.此外存储状态在电场撤除时的维持时间越长越好.另一重要指标是存储密度,指存储介质单位面积上所能存储的二进制信息量,研制超高密度存储器有望验证或打破半导体存储领域的摩尔定律.有机电存储要实现商业化应用,器件不仅要求在室温下稳定工作,电开关比高,响应时间应达到纳秒级,寿命和稳定性也必须足够高.5、对于OFET器件而言，通常衡量一个器件的性能有哪些标准？1、迁移率，是反映有机半导体传输电荷能力的重要参数。
光电材料考试试题
光电材料考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种材料不属于光电材料？（）A 硅B 砷化镓C 铜D 磷化铟2、光电材料的光电转换效率主要取决于（）A 材料的禁带宽度B 材料的电导性C 材料的热稳定性D 材料的硬度3、下列关于有机光电材料的说法，错误的是（）A 加工性能好B 成本低C 稳定性高D 柔性好4、常见的光电探测器材料有（）A 硫化镉B 氯化钠C 氧化镁D 氧化铝5、在太阳能电池中，广泛使用的光电材料是（）A 碲化镉B 碳化硅C 钛酸钡D 单晶硅6、以下哪种光电材料具有较高的发光效率？（）A 氧化锌B 氮化镓C 氧化钛D 氧化铁7、用于液晶显示的光电材料通常需要具备的特性是（）A 高折射率B 高透明度C 高导电性D 高磁性8、光电材料的光学性质主要包括（）A 折射率、吸收率B 硬度、密度C 熔点、沸点D 延展性、韧性9、量子点作为一种新型光电材料，其优势在于（）A 尺寸可调谐的发光特性B 成本低廉C 制备工艺简单D 稳定性差10、下列属于无机光电材料的是（）A 聚苯乙烯B 聚噻吩C 氧化铜D 聚芴二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、光电材料是指能够将（）能和（）能相互转换的材料。
2、半导体光电材料的电导特性主要由（）和（）决定。
3、常见的光电发射材料有（）、（）等。
4、发光二极管中常用的光电材料是（）。
5、光电材料的电学性能参数包括（）、（）等。
6、太阳能电池的核心光电材料是（）。
7、光电材料的制备方法有（）、（）等。
8、有机光电材料的分子结构对其（）性能有重要影响。
9、光电导材料在光照下（）发生显著变化。
10、量子效率是衡量光电材料（）性能的重要指标。
三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述光电材料的工作原理。
答：光电材料的工作原理基于光与材料之间的相互作用。
当光照射到光电材料上时，光子的能量可能被材料吸收。
对于半导体光电材料，当光子能量大于材料的禁带宽度时，价带中的电子会吸收光子的能量跃迁到导带，从而产生电子空穴对。
光电功能材料与器件复习题.doc
填空题1.当输出信号电压等于输出噪声电压均方根时的探测器的入射辐射功率称为最小可探测辐射功率。
2.对半导体而言，材料吸收光的原因在于光于处在各种状态的电子、晶格原子和杂质原子的相互作用。
3.材料吸收光子能量后，岀现一电子■空穴对,引起电导率变化或电流电压现象，称为内光电效应。
4.光敏电阻器制作在陶瓷基体上，光敏面均做成蛇形，冃的是要保证有较大的受光而积。
5.当P型与N型半导体相接触，电子和空穴相互扩散在接触区附近形成空间电荷区和耗尽层,结区两边形成内建电场。
6.光电池是直接把光变成电的光电器件，它是利用各种势垒的光牛伏特效应制成的。
7.光电二极管等结型光电器件的噪声主要是_电流散粒噪声和屯阻的热噪声。
8.光电三极管相当于一个基极一集电极组成的光电二极管加上一•个普通的晶体放大管。
9.光电阴极是根据外光电效应制成的光电发射材料。
10.光电倍增管主要由光电阴极、电子光学输入系统、倍增系统和阳极组成。
11.当具有足够能量的电子轰击物体时，该物体有电子发射出来，这种现象称为二次电子发射O12.像管屮电子光学系统的任务有两个，一是一加速光电子,二是使光电子成像在像面上。
13.除喑背景外，像管受到辐照吋还要引起一种与入射信号无关的附加背景亮度,称为信号感牛背景o14.配合第二代近贴结构和负电了亲和势光电阴极,以及先进的MCP技术，出现了第三代微光像增强器。
15.把N个亮度信号转变为电信号的方法称为扫描。
16.视像管的结构由光学系统、靶、电子枪、聚焦、扫描系统等纽成。
17.从结构上讲CCD是由许多MOS （金属■氧化物■半导体）电容组成。
D的电荷转移信道有两种形式，即表面转移信道和体内（或埋沟）转移信道。
19.H前有四种主要类型的光子探测器，即光电导、光伏、MIS型和肖特基势垒型。
20.当H标与背景的温差使系统输出的峰值信号电压与噪声均方根电压相等吋, 测试图案上n标与背景的温差就是噪声等效温差。
21.因吸收辐射能使物体温度升高，从而改变物体性能的现象称为热效应。
L14-光电材料复习总结
和一个电容器的充放电作用相似。这种p–n结的
电容效应称为势垒电容，以CT表示。
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§2 p-n结
p-n结的击穿 雪崩击穿：在强电场的作用下，p-n结内载流子 获得加速后具有很大的动能后与晶格原子发生 碰撞，产生大量电子－空穴对使反向电流急剧 加大的现象。 隧道击穿：在强电场作用下，由隧道效应，使大 量电子从价带穿过禁带而进入到导带所引起的一 种击穿现象。 热电击穿：由于热不稳定性引起的p-n结击穿， 称为热电击穿。
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§1 半导体中的载流子
非平衡状态
半导体在外界条件作用下，处于与热平衡态相 偏离的状态，称为非平衡状态。 非平衡状态下载流子浓度与热平衡状态下载流 子浓度的差值，称为非平衡载流子。
n n n0
p p p0
式中，n和p为非平衡状态下的载流子浓度， △n和△p为非平衡载流子浓度。
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§1 半导体中的载流子
由于电子和空穴同时产生成对出现
所以
p n
① n型半导体 平衡态时的多数载流子为电子n０ 非平衡多数载流子为△n ，非平衡少数载流子为△p ② p型半导体 平衡态时的多数载流子为空穴p０ 非平衡多数载流子为△p ，非平衡少数载流子为△n 通常说的非平衡载流子都是指非平衡少数载流子
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§2 p-n结
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§2 p-n结
因为 nn 0 N D
np0 ni2 / NA ，则
kBT nn 0 kBT N D N A ln ln q np0 q ni2
VD
EFn EFp q
上式表明， VD和p-n结两边的掺杂浓度、
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答：它的光电灵敏度目前可高达 3 000 μ A/1m 以上，因此三 代像增强器具有高增益、低噪声的优点。而且负电子亲和 势是热化电子发射，光电子的初动能较低，能量又比较集中 , 所以，三代像增强器又具有较高的图像分辨力 4 试从静电场的高斯轨迹方程出发讨论其理想成像性质。 ---------> 答：理论基础：麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说 的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电 场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们 相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场 5. 静电透镜的最本质特征是什么？ 答：静电透镜是一种静电装置，它能产生特殊分布的静电场，并使通过其间的电子束聚焦或 成像。 6. 什么叫荧光？什么叫磷光？ 答 :[1] 荧光 : 晶态磷光体在受电子激发时产生的光发射 .[2] 磷光 : 停止电子激发后持续 产生的光发射。 7 . 荧光屏表面蒸镀铝膜的作用是什么？ 答：其作用为：引走积累的负电荷 ; 防止光反馈给光阴极 ; 使荧光屏形成等电位 ; 将光反 射到输出方向。通常 的铝膜是在真壁状态下蒸镀的亮铝膜 ， 也可是在充氧气状态下蒸镀的黑铝膜 ， 后者有利 于改善输出图像的对 比度。 8 . 荧光屏的转换效率与哪些因素有关？ 答： P202, 粉层厚度、粒度、入射电子的能量及铝膜的影响 9. 光纤面板的传像原理是什么？光纤面板应用于像管有哪些优点？ 答 :[1] 原理：光学纤维面板是基于光线的全反射原理进行传像的 , 由于光导纤维的芯料折 射率高于皮料的折 射率 , 因此入射角小于全反射临界角的全部光线都只能在内芯中反射 。 所以每一根光导 纤维能独 立地传递光 线，且相互之间不串光。由大量光导纤维所组成的面板则可以传递一幅光学图像。 [2] 优 点：光学纤维面板 又使像增强器获得以下优点 : ① 增加了传递图像的传光效率 ; ② 提供了采用准球对称 电子光学系统的可能性 ， 从而改善了像质 ; ③ 可制成锥形光学纤维面板或光学纤维扭像器。
第二章 :
1. 人眼的视觉分为哪三种响应？明 、 暗适应各指什么？ 答 ： [1] 三种响应 ： 明视觉 、 暗视觉 、 中介视觉 。 人眼的明暗视觉适应分为 明 适 应和暗适应 [2] 明 适应 ： 对视场亮度由 暗突然到亮的适应 , 大约需要 2~3 min [3] 暗适应 ： 对视场亮度由亮突然到暗的适应 , 暗适应通常需要 45 min , 充分暗适应 则需要一个多小时。 2. 何为人眼的绝对视觉阈、阈值对比度和光谱灵敏度？ 答： [1] 人眼的绝对视觉阈 ： 在充分暗适应的状态下，全黑视场中，人眼感觉到的最小 光刺激值。 [2] 阈值对比度：时 间不限，使用双眼探测一个亮度大于背景亮度的圆盘，察觉概率为 50% 时，不同背景亮度 下的对比度。 [3] 光谱灵敏度 （光谱光视效率 ） ：人眼对各种不同波长的辐射光有不同的灵敏度（响应 ） 。 3. 试述人眼的分辨力的定义及其特点。 答： [1] 定义：人眼能区分两发光点的最小角距离称为极限分辨角 θ ，其倒数为人眼分 辨力。 [2] 特点：眼睛的分辨力与很多因素有关 , 从内因分析 , 与眼睛的构造有关 ( 此处不再讨 论 ) 。从外因分析 , 主要是决定于 目标的亮度与对比度 , 但眼睛会随外界条件的不同 , 自动进行适应 , 因而可得到不同的 极限分辨角 。 当背景亮度降低或对 比度减小时 , 人眼的分辨力显著地降低 。 于中央凹处人眼的分辨力最高 , 故人眼在观察 物体时 , 总是在不断地运动以促使 各个被观察的物体依次地落在中央凹处 , 使被观察物体看得最清楚。 4. 简述下列定义： (1) 图像信噪比 (2) 图像对比度 (3) 图像探测方程 答 :[1] 图像信噪比 : 图像信号与噪声之比 [2] 图像 对比度 : 指的是一幅图像中明暗区 域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，即指一幅图像灰度反差的大小。 [3] 当关系式成立时，表明图像可探测到，反之将不能探测。5. 目标搜索的约翰逊准则把探 测水平分为几个等级？各是怎么定义的？ 答：分为四个等级分别为： [1] 探测（发现 ） ：在视场中发现一个目标 [2] 定向：可大 致区分目标是否对称及方位 [3] 识 别：可将目标分类 [4] 辨别：可区分出目标型号及其他特征 6. 人眼的凝视时间和瞥见时间 答：搜索时，人眼注视一点后迅速地移到另一点进行注视，这一过程称为扫视，固定的注视 称为凝视，被凝视的点称 为凝视中心，凝视时间称瞥见时间。根据实验，通常人眼大约以每秒三点间断地移动，瞥见 时间约为 1/3 s 。
� 波段辐射的计算 （ 1 ）求出峰值波长（ 2 ）求出 2 个 Z （ X ）函数（ 3 ）利用公式求出在某个波段 的辐射出射度
第四章：
1. 简述下述名词： [1] 气溶胶粒子 : 大气中悬浮着的半径小于几十微米的固体和及液体粒子。 [2] 绝对湿度 : 单位体积空气中所含水蒸汽的质量 , 叫做空气的 “ 绝对湿度 ” 。[3] 相 对湿度 : 空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值 , 叫 做空气 的 “ 相对湿度 ” 。 [4] 波盖尔定律 : 辐射通过介质的消光作用与入射辐射能量、 衰减介质密度和所经过的路径 成正比 [5] 大气窗口 : 大气窗口是指太阳辐射通过大气层未被反射 、 吸收和散射的 那些透射率 高的光辐射波段范围 。 [6] 大气传递函数 : 反映大气消光使目标与背景的对比度下降的程度 。 右式中 , K 为地 平天空亮度与背景亮度之 比。所以 Tc 是 K 和透过率 τ 的函数 , 与目标亮度无关。 2 . 辐射在大气中传输主要有哪些光学现象？试简述其产生的物理原因？ 答： 主要有吸收和散射。 产生原因： 大气中吸收太阳辐射的主要成分是氧气、 臭氧、 水汽、 二氧化碳、甲烷等 ， 对 长波辐射的主要吸收成分是水汽、 二氧化碳和臭氧。 不同气体对不同波段辐射的吸收作用也 不同。这种性质称为大气 对辐射能的选择吸收。散射作用的强弱取决于入射电磁波的波长及散射质点的性质和大小。 当散射粒子的尺度远小于 波长时，称为分子散射或瑞利散射，散射系数与波长的四次方成反比，主要是空气分子的散 射。当粒子尺度可与波长 相比拟时 , 称为米氏散射 , 散射系数是波长和粒子半径的一个复杂函数。
第五章：
1. 像管的成像包括哪些物理过程？其相应的理论对应的核心器件是什么？ 答 ： 1 ） 将接受的微弱或不可见的输入辐射图像转换成电子图像 2 ） 使电子图像获得 能量或数量增强 , 并聚焦 成像 3 ）将增强的电子图像转换为可见的光学图像 核心器件为： 1 ）光阴极 2 ）电子光学系统 3 ）荧光屏 2. 像管是怎样分代的？各代的技术改进特点是什么？ 答： 1 ）零代微光像增强器技术 2 ）一代级联式像增强器技术 3 ）采用微通道板 (MCP) 的二代像增强器 4 ） 采 用 III-V 族光电阴极 （ 负电子亲和势光阴极 ） 的三代像增强器技术 ； 在三代像增强器 的基础上 ， 通过改进 MCP 技术 , 相继出现了 5) 超二代像增强器技术 6) 超三代像增强器技术 7 ）第四代像增强器 技术 3. 负电子亲和势光阴极的特点是什么？其较正电子亲和势光阴极有哪些特点？
光电测试光谱域的延伸以及所受到的限制。 答 :[1] 电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间 的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题 [2] 收到的 限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。 对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的 图像分辨力将会很低。因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。 目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像 。 除了衍射造成分辨力下降限制 了将长波电磁波用于成像外 ， 用于成像的电磁波也存在一个短波限。通常把这个短波限确定在 X 射线 (Roentgen 射线 ) 与 y 射线 (Gamma 射线 ) 波段 。 这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力， 所以， 宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。 2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？ 答 ： [1] 应用 ： (1) 人眼的视觉特性 (2) 各种辐射源及目标 、 背景特性 (3) 大气光学 特性对辐射传输的影响 (4) 成像光学系 统 (5) 光辐射探测器及致冷器 (6) 信号的电子学处理 (7) 图像的显示 [2] 突破了人眼的限制 : (1) 可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力 (2) 可以拓展人眼对微 弱光图像的探测能力 (3) 可以 捕捉人眼无法分辨的细节 (4) 可以将超快速现象存储下来 3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？ 答 ： [1] 直视型 ： 用于直接观察的仪器中 ， 器件本身具有图像的转换 、 增强及显示 等部分 ， 可直接显示输出图像 ， 通常 使用光电发射效应，也成像管 .[2] 电视型：于电视摄像和热成像系统中。器件本身的功能 是完成将二维空间的可见光 图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应， 不直接显示 图像 . 4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。 答： [1] 变像管：接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的 光谱不同。 [2] 像增强器：接 收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器 件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像 。 [3] 异同 、 相同点 ： 二者均属于直视型光电成像器件 。 不同点 ： 主要 是二者工作波段不同， 变像管主要完成图像的电磁波谱转换， 像增强器主要完成图像的亮度 增强。 5. 反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？ 答： [1] 转换系数（增益） [2] 光电灵敏度（响应度）－峰值波长，截止波长 6. 光电成像过程通常包括哪几种噪声？ 答 ： 主要包括 ： (1) 散粒噪声 (2) 产生一复合噪声 (3) 温度噪声 (4) 热噪声 (5) 低频 噪声 (1/f 噪声 )(6) 介质损耗噪声 (7) 电 荷藕合器件 (CCD) 的转移噪声
第三章：
1. 波长为 0.7 μ m 的 1W 辐射能量约为多少光子 / 秒 ? 答： 2. 通常光辐射的波长范围可分为哪几个波段？如：红外，可见光波长是什么？ 答：